具有樹枝晶/副反應(yīng)的不穩(wěn)定鋅金屬陽極正成為鋅基水電池實際應(yīng)用的主要障礙。外延生長是解決這些問題的有效策略，特別是誘導(dǎo)（002）平面生長。盡管如此，（002）織構(gòu)的鋅由于其較大的晶格畸變，很難在高容量下實現(xiàn)高度穩(wěn)定的鋅陽極。在此，西北大學(xué)劉肖杰通過簡單的熱聚合方法合成了銅單原子錨定的聚合物氮化碳(Cu@PCN)。
本文要點：
1) 作為鋅表面的多功能保護(hù)層，Cu@PCN可以在提供大量的成核位點，并通過配位工程使電子分布均勻化。優(yōu)化碳基質(zhì)中單個Cu和N原子的配位結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)電場的重新分布并調(diào)節(jié)離子通量。
2) 這種單原子的協(xié)調(diào)策略可以通過降低（101）表面能來定制沿高抗枝晶Zn（101）平面的定向和連續(xù)相外延。這種定向致密沉積模式實現(xiàn)了穩(wěn)定和可逆的鍍鋅/剝離，并在10 A cm?2、20 mAh cm?2中可延長550小時的循環(huán)壽命。
Yangyang Wang et.al Oriented and Continuous Phase Epitaxy Enabled by A Highly Dendrite-Resistant Plane Toward Super-High Areal Capacity Zinc Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202404071
https://doi.org/10.1002/aenm.202404071
